SU995278A1 - Controllable phase shifter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в устрой- ствах, где необходим регулируемый фазы от О до ЗбО.The invention relates to radio engineering and can be used in devices where adjustable phases from O to ZbO are needed.

Известен фазовращатель, содержащий удвоитель частоты на два, компаратор и триггер, позвол ющий регулировать фазовый сдвиг пр моугольного входного сигнала посредством изменени  амплитуды опорного напр жени , поступакщего На компаЬатор, в диапазоне 0-180° 1.A phase shifter is known that comprises a frequency doubler by two, a comparator and a trigger, which allows the phase shift of a rectangular input signal to be controlled by varying the amplitude of the reference voltage supplied to the compressor in the range of 0-180 ° 1.

Недостатком фазовращател   вл етс  узкий диапазон фазового сдвига и низка  точность установки фазовых сдвигов О и 180.The disadvantage of the phase shifter is the narrow range of the phase shift and the low accuracy of setting the phase shifts O and 180.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  фазовращатель, содержащий последовательно соединенные усилитель-ограничитель , делитель частоты на два, интегратор, к выходу которого подключены два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных компаратора, дифференцирующей цепи и вентил , причем вентили в каналах включены в противоположных направлени х, к выходам каналов подключены последовате/1ьно соединенные одновибратор и фильтр первой гармоники, а источник двух опорныхThe closest to the present invention is a phase shifter containing a series-connected amplifier-limiter, a frequency divider by two, an integrator, to the output of which two channels are connected, each of which consists of a series-connected comparator, a differentiating circuit and a valve, and the valves in the channels are connected to opposite directions, to the outputs of the channels are connected a series / 1no-connected one-shot and first harmonic filter, and the source of two reference

напр жений, выхода которого подключены к входам компараторов, позвол ет регулировать фазовый сдвиг в диапазоне 0-360t2l.voltages whose outputs are connected to the inputs of the comparators, allows to adjust the phase shift in the range of 0-360t2l.

Однако в известном фазовращателе низка  точность установки фазовых сдвигов О и 360 из-за TOJ4, что их установка производитс  на кра х начальном и конечном участках пило10 образного напр жени , где возмс кно отсутствие совпадени  амплитуд пило-; образного и опорного напр жений а следовательно, возможны сбои в работе фазовращател .However, in the known phase shifter, the accuracy of the installation of the phase shifts O and 360 is low due to TOJ4, that they are installed at the edges of the initial and final parts of the saw voltage, where there is probably no coincidence of the amplitudes of the saw; figurative and reference voltages and, therefore, malfunctioning of the phase shifter is possible.

1515

Цель изобретени  - повышение tO4ности установки фазовых CJE№ИГOB О и 360..The purpose of the invention is to increase the tO4 of the installation of phase CJE NIGO O and 360 ..

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в управл емом фазовращателе, со20 держащем последовательно соединенные усилитель-ограничитель, делитель частоты на два, интегратор и компара. тор, к второму входу кзторого подключен источник onopjjoro напр жени , а 25 также фильтр первой гармоники, дополнительно введен между делителем частоты на два и интегратором злемент И, входы которого подключены соответственно к выходу и входу делител  This goal is achieved by the fact that in a controlled phase shifter, containing 20 serially connected amplifier-limiter, frequency divider by two, integrator and compar. a torus, a voltage source onopjjoro is connected to the second input of the second, and 25 also a first harmonic filter, is additionally inserted between the frequency divider by two and the integrator element I, whose inputs are connected respectively to the output and the input of the divider

30 частоты на два, а выход - к входу30 frequencies for two, and the output - to the input

интегратора, а также введены JK-триггер , синхронизируемый генератор пр моугольных импульсов,счетчик, SRтриггер , дополнительный элемент И и элемент И-ИЛИ, причем JK-триггер J-входом подключен к выходу компара- 5 тора, К-входом - к выходудополнительного элемента И, а выходом - к входу синхронизируемого генератора пр моугольных импульсов, к установочному входу счетчика и к S-входу Q SR-триггера,выход которого соединен с входом фильтра первой гармоники, а R-вход соединен с выходом элемента И-ИЛИ, входы которого соединены .с соответствующими входами дополни- ., тельного элемента И и выходами счет-, чика, счетный вход которого подкл очен к выходу синхронизируемого генегратора пр моугольных импульсов.integrator, as well as JK-trigger, synchronized square pulse generator, counter, SRtrigger, additional AND element and AND-OR element, with JK-trigger J input connected to the output of the comparator 5, K-input to the output of the additional element And, and the output to the input of a synchronized generator of rectangular pulses, to the installation input of the counter and to the S input Q of a SR flip-flop, the output of which is connected to the input of the first harmonic filter, and the R input connected to the output of the AND-OR element, whose inputs connected with the corresponding inputs an additional element, the AND element and the outputs of a counter, a counting input of which is connected to the output of a synchronized generator of rectangular pulses.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого 20 фазойращател ; на фиг, 2 - диаграм- ма его работы.FIG. 1 shows the structural electrical circuit of the proposed 20 phase rotator; fig 2 is a diagram of its operation.

Управл емый фазовращатель содержит усилитель-ограничитель 1, делитель 2 частоты на два, например, Т-триг- 25 гер, элемент И 3, интегратор 4, источник 5 опорного напр жени , компаратор б , JK-триггер 7, синхронизируемы| генератор 8 пр моугольных импульсов , счетчик 9, SR-триггер 10,фильтр 30 11 первой гармоники, дополнительный элемент И 12 и элемент И-ИЛИ 13.The controlled phase shifter contains amplifier-limiter 1, divider 2 frequencies into two, for example, T-flip-25 ger, Element I 3, integrator 4, source 5 of the reference voltage, comparator b, JK-flip-flop 7, synchronized | generator 8 rectangular pulses, counter 9, SR-trigger 10, filter 30 11 of the first harmonic, additional element AND 12 and element AND-OR 13.

Фазовращатель работает следующим образом.Phaser works as follows.

Синусоидальное напр жение с частотой F (фиг. 2,а), поступающее на вход фазовращател , преобразуетс  усилителем-ограничителем 1 в импульсы пр моугольной формы той же часто- м ты (фиг1 2,6). Частота этих импульсов делитс  на два делителем 2 (фиг, 2,в) . Импульсы с частотой F P. /2 подаютс  на входы двухвходового элемента И 3, на выходе которого . формируетс  импульсное напр жение со скважностью ( (фиг. 2,г), из которого интегратор 4 формирует пилообразное напр жение (фиг. 2,д). Полуенное пилообразное напр жение преобразуетс  в пр моугольные импульсы 50 (фиг. 2,е) компаратором 6, порог . сравнени  которого задаетс  источником 5 опорного напр жени . Положительным фронтом выходного импульсного напр жени  компаратора б (фиг.2,е)55 JK-триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние (фиг. 2,ж). При том снимаетс  потенциал сброса (соответствующий логическому нулю ) с i S-входа SR-триггера 10 и установоч- 60 ного входа счетчика 9, а на вход синхронизируемого генератора 8 подаетс  разрешающий потенциал.С выхода синхронизируемого генератора 8 на счетный вход счетчика 9 начинают A sinusoidal voltage with frequency F (Fig. 2, a) entering the input of the phase shifter is converted by limiting amplifier 1 into square-shaped pulses of the same frequency (Fig 1: 2.6). The frequency of these pulses is divided into two by a divider 2 (Fig. 2, c). Pulses with a frequency F P. / 2 are fed to the inputs of the two-input element I 3, at the output of which. A pulse voltage is generated with a duty ratio ((FIG. 2, d), from which integrator 4 forms a sawtooth voltage (FIG. 2, e). The semi-saw saw voltage is converted into square pulses 50 (FIG. 2, e) by the comparator 6 , the comparison threshold of which is set by the reference voltage source 5. The positive edge of the output pulse voltage of the comparator b (Fig. 2, e) 55 JK-flip-flop 7 is set to one state (Fig. 2, g). At that, the reset potential is removed (corresponding to a logical zero) from the i S-input of the SR flip-flop 10 and set voch- Nogo input 60 of the counter 9, and synchronizes the generator 8 to the input of synchronous generator 8 is supplied potentsial.S enable output to the count input of the counter 9 start

поступать пр моугольные импульсы Хфиг. 2,з) с частотой где N - п - емкость счетчика, а п « 1,2,3... Причем положительный фронт первого импульса (фиг. 2,з), выдаваемого синхронизируемым генератором 8, совпадает с положительным фронтом выходного напр жени  JK-триггера 7 (фиг. 2,ж). При состо ни х счетчика 9, соответствующих m 1 -Е- + 1 , .где 1 0,1,2,3, элемент И-ИЛИ 13 выдает импульсы (фиг.2,и) длительностью Тр I/FI-, поступают на Т-вход SR-триггера 10. При этом в процессе счета этих импульсов SR-триггером 10 на его выходе формируетс  напр жение (фиг.2,л) пр моугольной формы с частотой входного сигнала F и со скважностью Q 2, сдвинутое по фазе относительно выходного напр жени  усилител -ограничител  1 (фиг. 2,6) на угол f . При cocTf t MHH счетчика 9, соответст3N вующем m + 2, элемент И 12receive hfig square impulses. 2, h) with a frequency where N - n is the capacity of the counter, and n is 1,2,3 ... Moreover, the positive edge of the first pulse (Fig. 2, h), outputted by the synchronized generator 8, coincides with the positive edge of the output voltage JK-flip-flop 7 (Fig. 2, g). In the states of counter 9, corresponding to m 1 -E- + 1, where 1 is 1, 1, 2, 3, the AND-OR 13 element generates pulses (FIG. 2, and) with a duration of Tr I / FI-, arrive at The T-input of the SR flip-flop 10. In the process of counting these pulses by the SR-flip-flop 10, a square-shaped voltage (FIG. 2, l) is generated at its output with a frequency of the input signal F and a ratio of Q 2 that is phase-shifted relative to the output voltage of the amplifier limiter 1 (Fig. 2.6) at an angle f. With cocTf t MHH counter 9, corresponding to NN m + 2, element I 12

выдает импульс (фиг. 2,к), который поступает на К-вход JK-триггера 7, устанавлива  нулевое состо ние (фиг. 2,ж). Напр жение, соответствующее логическому нулю, с выхода JK-триггера 7 переводит синхронизируеквлй генератор В в ждущий режим, сбрасывает счетчид 9 по установочному входу в нулевое состо ние и, поступа  на 5-вход SR-триггера 10, подтверждает его состо ние (фиг. 2,л На этом заканчиваетс  цикл формировани  двух периодов выходного пр моугольного импульсного сигналам Следующий цикл начинаетс  в момент установки JK-триггера 7 в единичное состо ние (фиг. 2,ж).положительным фронтом выходного компаратора 6 (фиг.2,еproduces a pulse (Fig. 2, k), which is fed to the K-input of the JK-flip-flop 7, sets the zero state (Fig. 2, g). The voltage corresponding to a logic zero from the output of the JK-flip-flop 7 transfers the synchronized generator B to the standby mode, resets the counting 9 via the setting input to the zero state and, arriving at the 5-input SR-flip-flop 10, confirms its state (Fig. 2, l This completes the cycle of forming two periods of the output rectangular pulse signals. The next cycle starts when the JK flip-flop 7 is set to one (Fig. 2, g). The positive front of the output comparator 6 (Fig. 2, e

Пр моугольные импульсы (фиг.2,л) с выхода SR-триггера 10 поступают на вход фильтра 11 первой гармоники, на выходе которого выдел етс  синусоидальное напр жение с частотой входного сигнала F, сдвинутое по фазе относительно него на угол Ч .The rectangular pulses (Fig. 2, L) from the output of the SR flip-flop 10 are fed to the input of the first harmonic filter 11, the output of which is a sinusoidal voltage with the frequency of the input signal F shifted in phase relative to it by the angle H.

Поскольку длительность участка нарастани  пилообразного напр жени  (фиг. 2д), формируемого интегратором 4, равна 1,5 периодам входного сигнала , то, измен   величину опорного напр жени  источника 5, можно измен ть величину фазового сдвига в пределах 0-540°, причем установка фазового сдвига О производитс  там же, где И 360°, т.е. на среднем участке пилообразного напр жени , где отсутствуют сбои в работе фазовращател .Since the duration of the ramping section of the sawtooth voltage (Fig. 2e) formed by the integrator 4 is 1.5 periods of the input signal, by changing the magnitude of the reference voltage of source 5, the phase shift can be changed in the range of 0-540 °, and setting the phase shift O is produced in the same place where I is 360 °, i.e. in the middle section of the sawtooth voltage, where there are no failures in the operation of the phase shifter.

Claims (2)

1. Электроника, 1976, 21, 1. Electronics, 1976, 21, 5 с. 59-60.5 s. 59-60. 2.Авторское свидетельство СССР 535720, кл. Н 03 Н 11/20, 1976.2. Authors certificate of the USSR 535720, cl. H 03 H 11/20, 1976. ЧH -i-i «,“, лl